Недостаток влаги в почве и воздухе нарушает водообмен у растений


с. 1
Лабораторная работа 17

Определение водного дефицита растений

Недостаток влаги в почве и воздухе нарушает водообмен у растений. Снижение оводненности тканей изменяет состояние биоколлоидов клетки, что приводит к повреждению тонкой структуры протопласта, существенным сдвигам в состоянии и деятельности всех ферментных систем и, как следствие, к нарушению обмена веществ растения. Уменьшение содержания воды в растении вызывает резкое падение интенсивности фотосинтеза, интенсивность дыхания возрастает, но нарушается сопряженность окисления и фосфорилирования, в результате чего сильно снижается энергетическая эффективность дыхания.

В качестве показателей напряженности водного режима растения используют водный дефицит и дефицит относительной тургесцентности ткани. В обоих случаях сравнивают содержание воды в растительной ткани с количеством ее же в той же ткани, находящейся в состоянии полного тургора.

Для полного насыщения клеток влагой листья выдерживают в воде. Общее содержание воды определяют высушиванием листьев при 100…150 °С.

В природных условиях полное насыщение листьев водой практически не наблюдается. В большинстве случаев водный дефицит у растений колеблется от 10…12 % до 30…35 %. Этот показатель хорошо коррелирует с водообеспеченностью растений и может быть использован для характеристики водного режима.

Принцип метода: недостающее до полного насыщения количество воды, выраженное в процентах от общего ее содержания при полном насыщении тканей покажет водный дефицит.

Цель работы: определить водный дефицит растений.

Ход работы: взять примерно 1 г высечек из листьев и поместить в предварительно взвешенные абсолютно сухие бюксы, закрыть и немедленно взвесить. Затем диски поместить на поверхность воды в закрытые чашки Петри и оставить для насыщения водой на 2 часа. Далее тургесцентные высечки из листьев достать, просушить снаружи фильтровальной бумагой и взвесить. Для контроля диски поместить в воду и через 30 мин повторить взвешивание. Если масса ткани не изменится, значит, она полностью тургесцентная, т. е. полностью насыщена водой. После этого определить массу абсолютно сухой ткани.

Относительная тургесцентность — величина, показывающая, какую долю в процентах составляет наличное количество воды от ее содержания, обеспечивающего полный тургор.

На основании полученных данных вычисляют водный дефицит растений:

d (%) = 100(ba)/(b c), (7)

где a — масса бюкса с растительной пробой до насыщения, г;



b — масса бюкса с растительной пробой после насыщения, г;

с — масса бюкса с высушенной пробой до абсолютно сухого веса, г.

Результаты опыта записать в виде табл. 11.

Таблица 11

Определение водообеспеченности растений


Вариант опыта


№ бюкса


Масса бюкса, г


Навеска листьев, г


Масса тургесцентной

ткани, г



Масса абсолютно

Сухой ткани, г




Содержание воды, г


Количество воды,

Насыщающей листья, г




Водный дефицит, %




























Оборудование и материалы: 1) листья растений; 2) вода; 3) чашки Петри; 4) бюксы; 5) электронные весы; 6); сушильный шкаф; 7) сверло; 8) термостат; 9) фильтровальная бумага.
ДЫХАНИЕ РАСТЕНИЙ

Дыхание — сложная цепь окислительно-восстановительных реакций, в ходе которых преобразуются органические вещества и накапливается энергия в виде макроэргических соединений.

В аэробных условиях при дыхании органические вещества распадаются до углекислого газа и воды при участии кислорода воздуха по уравнению

С6Н12О6 + 6О2 = 6СО2 + 6Н2О + 674 ккал.

Дыхание осуществляется в любой живой клетке. Интенсивность его различна и зависит как от внутренних особенностей клеток, тканей, органов и целого организма, так и от условий среды. По интенсивности дыхания можно судить об общей активности жизнедеятельности организма.

Интенсивность дыхания, исходя из приведенного выше уравнения, можно определить по скорости газообмена – количеству поглощенного кислорода и выделенного углекислого газа, — а также по расходованию органического вещества в результате биологического окисления.



В процессе дыхания участвует большое количество биологических катализаторов — ферментов. Специфическими дыхательными ферментами являются дегидрогеназы и оксидазы, которые работают в комплексе с промежуточными переносчиками электронов и со вспомогательными ферментами.

с. 1

скачать файл